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Una collaborazione di ricerca
internazionale, che ha visto per l'Italia il contributo del Cnr
Spin e dell'Università di Padova, ha rivelato un fenomeno
innovativo nel campo dei materiali quantistici, denominato
"Effetto Misoh" (Multipolar-Induced Spin-Optical Helicity
effect).
Lo studio, pubblicato su Advanced Materials, descrive un modo
finora sconosciuto in cui la luce interagisce con la materia
quantistica. Come spiegano Mario Cuoco (Cnr Spin) e Federico
Mazzola (Università Padova), "quando la luce illumina questi
materiali genera elettroni con spin polarizzato, una specie di
'piccola rotazione' interna, orientato in modo preciso. La cosa
sorprendente è che la direzione di questo 'spin' dipende
direttamente da come ruota la luce stessa, cioè dalla sua
elicità, destra o sinistra. Questa risposta codifica
informazioni profonde sull'organizzazione elettronica interna
del materiale, offrendo nuove prospettive oltre le interazioni
luce-materia tipiche dei magneti tradizionali".
L'Effetto Misoh apre la strada a un nuovo paradigma
tecnologico, la "multipolartronica", per comprendere il
comportamento della materia quantistica. "L'approccio della
multipolartronica - proseguono i ricercatori - si fonda
sull'analisi delle complesse interazioni tra lo spin degli
elettroni e il loro movimento attorno agli atomi, le cosiddette
interazioni spin-orbitali multipolari. Questo approccio
differisce sia dall'elettronica convenzionale, basata sulla
carica elettrica, sia dalla spintronica, sfruttando strutture
più complesse degli elettroni all'interno dei materiali".
Alla ricerca hanno partecipato partner internazionali come
l'Università di Cracovia, il Sincrotrone Soleil di Parigi, e
Università della California di Santa Barbara, e nazionali come
l'Istituto Officina dei Materiali del Cnr e l'Università di
Salerno. Oltre a fornire un importante contributo fondamentale,
apre la strada allo sviluppo di dispositivi ultraveloci ed
energeticamente efficienti, con applicazioni che spaziano dai
sensori ad altissima sensibilità a sistemi innovativi per
l'elaborazione delle informazioni di nuova generazione.
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